[发明专利]带冷却和润滑装置的永磁耦合传动、制动或负载装置

权利要求书

1.一种带冷却和润滑装置的永磁耦合传动、制动或负载装置，其特征在于，它为转子盘型、转筒型或转子盘和转筒组合型/复合型结构，由至少一组轴向磁场永磁耦合组件或/和径向磁场永磁耦合组件、至少一副与永磁耦合组件中的主动转子盘/转筒相适配的主动转子盘/转筒联轴机构和对应的主动轴联轴机构、至少一副与永磁耦合组件中的被动转子盘/转筒相适配的被动转子盘/转筒联轴机构和对应的被动轴联轴机构、一副永磁耦合转子盘气隙间距和耦合面积调节机构、至少一套适配的用于冷却永磁耦合组件的冷媒冷却装置、至少一套对各传动部件和调节机构进行润滑的润滑装置、至少一副使系统成一体化整体结构的一体化组装机构和外壳组成，永磁耦合组件中的主动转子盘通过相适配的主动转子盘联轴机构与对应的主动轴联轴机构相联接，永磁耦合组件中的被动转子盘通过相适配的被动转子盘联轴机构与对应的被动轴联轴机构相联接，在主动转子盘及其相关联的联轴机构上或者在被动转子盘及其相关联的联轴机构上设置适配的永磁耦合转子盘气隙间距和耦合面积调节机构，用于冷却永磁耦合组件的冷媒冷却装置有六种结构形式供适配选用，其一种是闭路管道/管路式冷媒冷却装置，其二种是带喷嘴/喷口的开路管道/管路式冷媒冷却装置，其三种是喷淋/直吹式冷媒冷却装置，其四种是浸没式冷媒冷却装置，其五种是分布式冷媒单元自主微循环热传导/超导管结构的冷媒冷却装置，其六种是上述四种结构形式的复合/组合式冷媒冷却装置，所述冷媒是用于冷却的压缩空气、冷却水或其它适用的冷却气体或液体，永磁耦合转子盘气隙间距和耦合面积调节机构有五种结构方式供选择，第一种为非在线手动调节机构，第二种为离心式自卸载调节机构，第三种为外置执行机构/手动式气隙间距和耦合面积调节机构，第四种为自动气隙间距和耦合面积调节机构，第五种为前四种结构的融合设计而成的手动/自动一体式气隙间距和耦合面积调节机构。

2.如权利要求1所述的带冷却和润滑装置的永磁耦合传动、制动或负载装置，其特征在于，所述的闭路管道/管路式冷媒冷却装置由冷媒输入旋转密封组件、冷媒输入分配器、冷却管道/冷媒冷却器/冷却腔、冷媒输出汇集器、冷媒输出旋转密封组件及其冷却支架构成，冷媒输入旋转密封组件和冷媒输出旋转密封组件的功能结构相同，统称为冷媒输入/输出旋转密封组件，它有三种结构形式供选用，第一种是三端密封两密封腔式的一体化集装结构，第二种是采用两个两端密封单密封腔式的组合结构，其中一个密封腔用作冷媒输入密封腔，另一个密封腔用作冷媒输出密封腔，第三种是采用一个两端密封单密封腔结构，用作冷媒输入密封腔，这种结构不设冷媒输出密封腔，上述的冷媒输入密封腔上设有至少一路冷媒输入口，冷媒输入口通过管道接驳冷媒供给装置的冷媒输出口，上述的冷媒输出密封腔上设有冷媒输出口，冷媒输出口通过管道接驳冷媒供给装置的冷媒循环输入口或冷媒回收系统，冷媒输入分配器设有与冷媒输入旋转密封组件的冷媒输入密封腔相适配的冷媒输入分配腔和至少一个冷媒分配出口，冷媒输出汇集器设有与冷媒输出旋转密封组件的冷媒输出密封腔相适配的冷媒输出汇集腔和至少一个冷媒汇集出口，冷媒输入分配器和冷媒输出汇集器的功能结构相同，统称为冷媒分配/汇集器，并与媒输入/输出旋转密封组件相适配，二者根据所设置的位置、空间和具体技术需求设置成分体式结构、一体化式或一体化集装式结构，冷却管道/冷媒冷却器/冷却腔设有冷媒进口和冷媒出口，冷媒输入/输出旋转密封组件与冷媒分配/汇集器以对接或轴向套装的方式适配组装，使得冷媒输入/输出旋转密封组件的冷媒输入密封腔与冷媒分配/汇集器的冷媒输入分配腔相匹配，冷媒输入/输出旋转密封组件的冷媒输出密封腔与冷媒输出汇集腔相匹配，冷媒分配/汇集器的冷媒分配口对接冷却管道/冷媒冷却器/冷却腔的冷媒进口，冷媒分配/汇集器的冷媒汇集出口对接冷却管道/冷媒冷却器/冷却腔的冷媒出口，以形成旋转密封的冷媒流通管路，冷媒分配/汇集器设置在主动/被动传动轴上或设置在主动/被动转子盘/转筒联轴机构的适配位置，冷媒输入/输出旋转密封组件通过其法兰或其密封本体安装到冷却支架上，以支撑冷媒输入/输出旋转密封组件及其相关联的组件正常工作，同上冷却机理，所述的开路管道/管路冷媒冷却装置由冷媒输入旋转密封组件、冷媒输入分配器、至少一副设置有喷口的冷却管道/冷媒冷却器/冷却腔构成，根据冷媒物理特性在适当位置设置冷媒输出收集装置，所述的喷淋/直吹式冷媒冷却装置有两种技术方案，其一是冷却支架上固定冷媒输入管道，在靠近系统发热部件适当位置的冷媒输入管道上设置至少一个冷媒喷嘴/喷头，冷媒喷嘴/喷头对系统中发热的部件进行直接开放地喷淋冷媒或直吹冷媒以便降温、而不对冷媒进行集中回收的技术方案，其二是在系统发热部件或组件的外部设置密封壳体/腔体，冷媒输入管道置入密封壳体/腔体并设置至少一个冷媒喷嘴/喷头，密封壳体/腔体上的适当位置设置冷媒输出管道便于集中回收或循环再利用的技术方案，所述的浸没式冷媒冷却装置是在系统发热部件或组件的外部设置密封壳体/腔体，冷媒输入管道置入密封壳体/腔体，发热部件或组件与密封壳体/腔体之间形成密封的冷媒腔室，冷媒腔室中充满冷媒，使发热部件或组件的一部分或全部浸没到冷媒中达到冷却之目的，密封壳体/腔体上的适当位置设置冷媒输出管道便于集中回收或循环再利用的技术方案，上述的冷媒输入/输出旋转密封组件由密封本体和至少一副形成密封腔的核心密封组件构成，根据需求设置成分体式、一体化式、半集装式、集装式、半剖式或全剖式结构，核心密封组件装配于密封本体中，核心密封组件有六种供选用，一是由至少一级填料密封组件构成，二是由至少一级机械密封组件构成，三是由至少一级动力密封和停车密封组件构成，四是由至少一级无轴封密封组件构成，五是非接触轴端密封、干气密封、碳环密封或开槽密封，六是由上述五种密封结构中的至少两种进行同端复合、串联或不同端组合构成，其中，填料密封可选用单/双/多端面或/和单/双/多层设计方案的盘根类软填料密封、膨胀石墨填料密封、多级分瓣石墨环密封和碗式填料密封四种密封的至少其中之一种，机械密封可选用单/双/多端面或/和单/双/多层设计方案的橡胶环式密封、填料函式密封、弹簧片式密封、柱弹簧式密封、凸凹槽式密封、迷宫槽式密封、骨架式密封、带轴套的或无轴套的唇式密封、有唇防尘滑架式密封、金属波纹管式密封、弹簧式密封和平衡/非平式密封十二种密封至少其中之一种，动力密封可选用单/双/多端面或/和单/双/多层设计方案的副叶轮动力密封或背叶片密封配合停车密封构成，无轴封密封可选用单/双/多端面或/和单/双/多层设计方案的隔膜式密封、屏蔽式密封、磁力传动式密封、磁流体密封、螺旋密封、迷宫螺旋密封、喷射密封、浮动环密封八种密封的至少其中之一种，非接触轴端密封可选用干运转气体密封，上述六种核心密封组件可根据具体密封部位的转速、冷媒压力、冷媒的具体物理和化学特性、缝隙圆周直径和安装空间、密封性能指标、装配或维修便利要求及系统性价比进行选择设置，上述设置冷媒密封装置的目的一方面是更直接、更有利于系统中的发热组件的冷却和降温，另一方面是为了防止液体冷媒和非空气的气体冷媒外泄损失、污染环境、淹没设备、腐蚀系统构件或恶化系统运行条件并便于冷却媒介物质的循环利用和回收。